O Brasil precisa cada vez mais de experiências e metodologias que auxiliem no diagnóstico de bacias hidrográficas. Ter exemplos de estudos e diagnósticos cria um leque de experiências que podem ser usadas como guias para as demais regiões do Brasil. No presente estudo foi feito um diagnóstico da microbacia do Rio Oratórios, inserida na Bacia do Rio Doce, atendendo às cidades de Amparo do Serra, Oratórios e Ponte Nova, em Minas Gerais. Foram realizadas quatro campanhas de amostragem de água, distribuídas nas estações chuvosas e secas, ao longo do Rio Oratórios, e alguns dos tributários dos rios. Ao empregar a classificação segundo os fatores (ou mecanismos) ambientais que afetam a química de suas águas constata-se que o Rio Oratórios é controlado em sua composição principalmente pelo seu ambiente litológico. Como valores de referência, seguiram-se as resoluções CONAMA 357/2005 e 430/2011. Pelas características físico-químicos e biológicas medidas, constataram-se diversos valores que não respeitavam a legislação pertinente, como, por exemplo, valores elevados de ferro, manganês, de alumínio, coliformes termotolerantes e Demanda Química de Oxigênio (DQO), classificando o Rio Oratórios em classe inferior a 2 e tornando-o impróprio para uso direto, sem tratamento adequado. Assim, torna-se necessária a implementação de um plano de uso dos recursos hídricos para melhor aproveitamento da bacia, situação semelhante em diversas bacias hidrográficas brasileiras.